高中广东省惠州市实验中学高二上学期第一次月考物理试题[答案解析]

广东省惠州市实验中学【精品】高二上学期第一次月考物理
试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．真空中两个相同的金属小球A和B，普电荷量分别为Q A=2×10-8C和Q B=4×10-8C，相互作用力为F。

若将两球接触后再放回原处，则它们之间的作用力将变为（）
A．9
4
F B．F C．
1
8
F D．
2
3
F
2．关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是：（）
A．电场强度大的地方，电势一定高B．电场强度不变，电势也不变
C．电场强度为零处，电势一定为零D．电场强度的方向是电势降低最快的方
向
3．如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，
用E A、E B表示A、B两处的场强，则（）
A．A、B两处的场强方向相同
B．因为A、B在一条电场上，且电场线是直线，所以E A=E B
C．电场线从A指向B，所以E A＞E B
D．A、B两处的场强方向和大小都无法确定
4．如图，用绝缘细线悬挂一个带正电的小球，置于水平向右的匀强电场中，将小球从
最低点A无初速释放，当小球通过B点时具有速度v，不计空气阻力，则这一过程中（）
A．小球的重力势能减少
B．小球的电势能增加
C．增加的重力势能等于减少的电势能
D．增加的重力势能小于减少的电势能
5．一个点电荷，从静电场中A点移到B点，其电势能的变化为零，则（）
A．A、B两点的电场强度一定相等
B．该点电荷一定沿等势面移动
C ．作用于该点电荷的静电力与其移动的方向总是垂直的
D ．A 、B 两点的电势一定相等
6．如图所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A 、B 、C 三点，A 点为两点电荷连线的中点，B 点为连线上距A 点距离为d 的一点，C 为连线中垂线距A 点距离也为d 的一点，则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是（ ）
A ．A C
B E E E =>，A
C B ϕϕϕ==
B ．B A
C E E E >>，A C B ϕϕϕ=>
C ．A B E E <，A C E E <，A B ϕϕ>，A C ϕϕ>
D ．因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低
7．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M 点以相同速度飞出a 、b 两个带电粒子，运动轨迹如图中虚线所示，则( )
A ．a 、b 的电性相同
B ．a 的速度将减小，b 的速度将增加
C ．a 的加速度将减小，b 的加速度将增加
D ．两个粒子的电势能一个增加一个减小
8．a 、b 、c 三个a 粒子4
2He 由同一点垂直电场方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b 恰好飞出电场．则以下四种说法中，错误的是（忽略粒子的重力，且电场只存在于两板之间）
A ．在b 飞离电场的同时，a 刚好打在负极板上
B ．b 和c 同时飞离电场
C ．进入电场时，c 的速度最大，a 的速度最小
D ．动能的增量，c 的最小，a 和b 的一样大
9．如图所示，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上．甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹adb曲线、acb曲线运动．则下列说法中正确的是
A．两粒子电性相同
B．甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率
C．两个粒子的电势能都是先减小后增大
D．经过b点时，两粒子的动能一定相等
10．如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，x轴上的P点位于－Q的右侧。

下列判断正确的是( )
A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同
B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同
C．若将一试探电荷＋q从P点沿x轴移至O点，则其电势能增大
D．若将一试探电荷＋q从P点沿x轴移至O点，则其电势能减小
二、多选题
11．空间有平行于纸面的匀强电场．一电荷量为-q的质点（重力不计）．在恒定拉力F 的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示．已知力F和MN间夹角为θ，M、N间距离为d，则( )
A．匀强电场的电场强度大小为
cos Fd
q
B ．M 、N 两点的电势差为cos Fd q
θ C ．带电质点由M 运动到N 的过程中，电势能增加了cos Fd θ
D ．若要使带电质点由N 向M 做匀速直线运动，则F 必须反向
12．静电场在x 轴上的场强E 随x 的变化关系如图所示，x 轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x 轴运动，则点电荷( )
A ．在2x 和4x 处电势能相等
B ．由1x 运动到3x 的过程中电势能增大
C ．由1x 运动到4x 的过程中电场力先增大后减小
D ．由1x 运动到4x 的过程中电场力先减小后增大
三、填空题
13．如图，A 、B 两板间加速电压为U 1，C 、D 两板间偏转电压为U 2. 一个静止的α粒子(4
2He )自A 板由静止相继被加速、偏转，飞离偏转电场时的最大侧移为C 、D 板间距离一半，则它的出射速度的大小为_____________。

14．如图所示，A 、B 、C 三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30°，现在A 、B 两点放置两点电荷A q 、B q ，测得C 点场强的方向与AB 平行，则A q 带________，:A B q q =_________．
四、解答题
15．在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10-9C，直线MN过O点，OM=30cm，M点放有一点电荷q=-2×10-10C，如图所示，求:
（1）M点的场强大小；
（2）若M点的电势比N点的电势高15V,则电荷q从M点移到N点，电势能变化了多少?
16．如图,一质量为m的带电小球用丝线悬挂在水平向右无限大匀强电场中，已知该场强大小为E ,当小球静止时,测得丝线与竖直方向的夹角为θ ,此时小球距水平地面的高度为H.求:
（1）小球带何种电荷及其电量.
（2）当把悬线烧断后小球作何种运动?并求小球落到地面的时间及速度大小。

17．如图所示,两平行金属板水平放置,间距为d,板间存在匀强电场.一个质量为m、电荷量为q的带负电小球,以竖直向下的初速度从上板的小孔射入,当它从下板的小孔穿出时所用的时间为t,若小球以同样大小的初速度从下板的小孔竖直向上射入,则从上板小孔穿出时所用的时间为t/2.不计空气阻力.求:
（1）指出两板间电场强度的方向.
（2）电场强度的大小.
（3）小球穿出下板小孔时速度v1与穿出上板小孔时速度v2之比v1∶v2.
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
因为 Q A =2×
10-8C ，Q B =4×10-8C ，则 Q B =2Q A ，设 Q A =Q ，则 Q B =2Q ， 未接触前，根据库仑定律，得：
2
A B 22222kq q kQ Q kQ F r r r
⋅=== 若 AB 带同种电荷，接触后两球带电量平分，再由库仑定律，得：
222
33922'4Q Q k
kQ F r r ⋅=
= 则 9'8F F =
若 AB 带异种电荷，接触后两球带电量平分，再由库仑定律，得：
222
22''4Q Q k
kQ F r r ⋅=
= 则： 1''8F F =
故 C 正确。

故选C 。

2．D
【详解】
电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，电势就不一定高，故A 错误；在匀强电场中，电场强度不变，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的，故B 错误；电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零，故C 错误；沿着电场方向电势降低最快，故D 正确．
3．A
【详解】
AD 、由题知A 、B 两点所在的电场线是直线，A 、B 两点电场强度方向必定相同，与箭头方
向相同．故A 正确；D 错误
B 、A 、B 在一条电场线上，无法判断电场线的疏密，也就无法判断A 、B 两点电场强度的大小．故B
C 错误．
故选A ．
【点睛】
本题要抓住电场线的疏密表示电场强度的相对大小，但一条电线线，不能反映电场线的疏密，所以不能确定场强的大小．
4．D
【详解】
A ．小球从A 到
B 的过程中小球的位置升高，重力做负功，则小球的重力势能增加。

故A 错误；
B ．小球带正电荷，受到的电场力的方向向右，该过程中电场力做正功，电势能减少。

故B 错误；
CD ．由于小球在B 点有速度v ，所以小球的动能大于O ，根据小球的能量守恒得知：小球增加的重力势能小于减少的电势能。

故C 错误，D 正确。

5．D
【详解】
A ．从静电场中A 点移到
B 点，其电势能的变化为零，电场力做功为零，电场力做功只与初末位置有关，与路径无关，而场强与电势没有直接关系，所以A 、B 两点的电场强度不一定相等，A 错误；
B ．电场力做功只与初末位置有关，与路径无关，电场力做功为零，点电荷可能沿等势面移动，也可能不沿等势面移动，B 错误；
C ．电势能的变化只与电荷的初末位置有关，与电荷移动的路径无关，故该点电荷不一定沿等势面移动，作用于该点电荷的电场力与其移动的方向不一定总是垂直的，C 错误；
D ．由公式
AB AB W qU =
因为
0AB W =
所以
0AB U =
即A 、B 电势一定相等，D 正确。

故选D 。

6．B
【详解】
ABC ．等量异种点电荷的电场线分布情况如图所示
电场线越密集的地方场强越大，则
B A
C E E E >>
等量异种电荷中垂线为等势线，则
A C ϕϕ=
等量异种电荷连线上电场线从正电荷指向负电荷且沿电场线方向电势降低，则有
A B ϕϕ>
所以
A C
B ϕϕϕ=>
故AC 错误，B 正确；
D ．对于点电荷形成的电场，一般我们规定距电荷无穷远处电势为零，且各点电势高低与零电势点的规定无关，故D 错误。

故选B 。

7．C
【详解】
A ．由图知，b 粒子的轨迹向右弯曲，b 粒子受到的电场力方向向右，a 的轨迹向左弯曲，a 粒子受到的电场力方向向左，所以两个粒子的电性相反。

故A 错误；
BD ．电场力对两个粒子都做正功，电势能都减小，动能都增大，速度均增大。

故B. D 错误； C ．由图看出，向左电场线越来越疏，场强越来越小，则a 所受电场力减小，加速度减小，b 所受电场力增大，加速度增大。

故C 正确。

8．B
【解析】
【详解】
由题意知a 、b 、c 三个粒子在电场中受到相同的电场力，在电场方向产生相同的加速度a ，
由题中图象得，粒子在电场方向偏转的位移满足：
y a =y b ＞y c ；由于在电场方向粒子做初速度
为0的匀加速直线运动，有y=12at 2，可得粒子在电场中运动的时间t 电场中运动时间有：t a =t b ＞t C ，故A 正确，B 错误；在垂直电场方向的位移满足x a ＜x b =x c ，
由于在垂直电场方向上微粒做匀速直线运动，根据t a =t b ＞t C 可得：v 0a ＜v 0b ＜v 0c ，故C 正确；
粒子在电场中电场力做功W=qEd ，其中d a =d b ＞d c ，电场力对a ，b 做功相同大于对c 做的功，故c 的动能增加量最小，a 和b 的动能增加量一样大，则D 正确；此题选择不正确的选项，故选B ．
【点睛】
微粒在电场中做类平抛运动，由于微粒带电量和质量均相同，运用运动的合成与分解处理类平抛运动问题是解决本题的关键.
9．B
【解析】
根据曲线运动时质点所受的合力指向轨迹的内侧可知，甲受到引力，乙受到斥力，则甲与Q 是异种电荷，而乙与Q 是同种电荷，故两粒子所带的电荷为异种电荷．故A 错误．甲粒子从a 到c 过程，电场力做正功，动能增加，而乙从a 到d 过程，电场力做负功，动能减小，两初速度相等，则知甲粒子经过c 点时的速度大于乙粒子经过d 点时的速度．故B 正确．甲粒子从a 到b 过程，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大；电场力对乙粒子先做负功后做正功，电势能先增大后减小．故C 错误．a 到b 时，电场力对两粒子的做的功都是0，两个粒子的速率再次相等，由于不知道质量的关系，所以不能判定两个粒子的动能是否相等．故D 错误．故选B ．
10．A
【详解】
AB ．等量异种电荷周围的电场线分布情况如图所示，根据其电场分布可知，在x 轴上还有一点与P 点电场强度相同，在正电荷Q 的左边，故A 正确，B 错误；
CD ．若将一试探电荷+q 从P 点移至O 点，电场力先向左后向右，则电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大。

故C 错误，D 错误。

11．BC
【详解】
B ．根据动能定理得：
Fd cos θ−qU MN =0
cos MN Fd U q
θ=
故B 正确． A ．电场线方向沿F 方向，MN 沿电场线方向距离为d cos θ，由公式得：
cos MN U F E d q
θ=
= 故A 错误． C ．小球M 到N 电场力做−Fd cos θ的功，电势能增大Fd cos θ．故C 正确．
D ．小球在匀强电场中受到的电场力恒定不变，根据平衡条件，由N 到M ，F 方向不变．故D 错误．
12．BC
【分析】
由图像判断电场线的方向，再确定电势大小的关系．
【详解】
A ．由图像可知，在0～x 1之间，电场强度E 是正的，是沿x 轴正方向的；在x 1～x 4之间，电场强度E 是负的，是沿x 轴负方向的，故由x 2到x 4是逆着电场线的方向，所以x 4处的电
势要大于x 2处的电势，选项A 错误；
B ．由x 1运动到x 3的过程中，是逆着电场线方向的，所以电势能增大，选项B 正确； CD ．由x 1运动到x 4的过程中，x 3处的电场强度的大小是最大的，故电荷在该点受到的电场力也应该是最大的，故电场力是先增大后减小，选项
C 正确，
D 错误．
【点晴】
图像只是向我们提供一种电场强度与位置的关系，需要我们通过图像将其转化为具有一定形态的东西，当我们将其转化成具体的电场线的某一个方向时，我们再去判断就会很容易了，所以对图像的识别很重要．
13．122(2)e U U m
+ 【详解】 根据动能定理得，
221122
U qU q
mv += 其中q =2e ，解得 122(2)e U U v m +=
14．负 18
【解析】
放在A 点和B 点的点电荷在C 处产生的场强方向在AC 和BC 的连线上，因C 点场强方向与BA 方向平行，故放在A 点的点电荷和放在B 点的点电荷产生的场强方向只能如图所示，由C→A 和由B→C ，故q A 带负电，q B 带正电，且E B ＝2E A ，即k
2B q BC ＝2k 2
A q AC ，又由几何关系知BC ＝2AC ，所以q A q
B ＝18.
15．(1) 100N/C (2) 电势能增加了3×10−9J
【详解】
(1)由点电荷的场强公式2
kQ E r =可得： 9
9
2110910N/C=100N/C 0.3E -⨯=⨯⨯ 所以电荷Q 在M 点的电场强度大小是100N/C 。

(2)电荷q 从M 点移到N 点，电场力做的功为：
931J )0(MN MN M N W qU q ϕϕ-==-=-⨯
所以电势能增加了3×
10−9J 16．（1）带正电，电荷量：tan mg q E
θ= （2）所以把悬线烧断后小球做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为cos g θ。

【详解】
(1)根据受到电场力情况可知小球带正电，对小球列平衡方程：
tan qE mg θ=
所以解得：
tan mg q E
θ= (2)丝线断后小球受到重力和电场力的作用，合力为： cos mg F θ=
合 加速度为：
cos g a θ
= 所以把悬线烧断后小球做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为
cos g θ。

竖直方向得分运动为自由落体运动，由位移公式：
212
h gt =
解得：
t=
落地的速度为：
===
v at
17．（1）场强方向竖直向下；（2）；（3）【详解】
(1)场强方向竖直向下.
(2)根据题意,小球在电场中运动的加速度a应竖直向上. Eq-mg=ma ①
从上往下：②
从下往上：③
由以上三式解得电场强度：.
(3)由以上②、③两式解得：,
则：
所以：.。